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2006年7月20日 (木)

PINダイオードATTを試す

ヒューレット・パッカード(現アジレント,以下HPとする)社は優れた半導体の製造メーカでもあります.
以前より同社のPINダイオードに興味がありました.
HPのアプリケーション・ノートAN-1048番に "A Low-Cost Surface Mount PIN Diode π Attenuator"というのがあり,そこの特性表を見ると,HF~50MHzあたりであれば80dB近いアッテネーションが実用になりそうなすばらしいものです.
歪みも少なそうですし,いろいろな応用が出来そうで魅力的です.

AN-1048の製作例はHPのHSMP-3814という,1パッケージの中に2個のPINダイオードがカソードコモン接続で収められたものを使用しています.(データシートpdf
かねてより一度作って試してみたい気持ちはあったのですが,HPのダイオードの入手方法がわからずペンディングになっていました.
それが,たまたま秋葉原の鈴商さんに逆極性(アノードコモン)のHSMP-3813がありましたので即,買い求めました.
5個入り850円です.

Pin_att 極性が逆ならマイナス電源にすればイケるだろう,と-5V固定,0~-15V可変の2系統出せる電源をでっち上げ,ありあわせのパーツで組み立ててみました.
AN-1048のようなチップ部品は使わず,抵抗の定数もちょうど良いのが無いので組み合わせて作るというやっつけ仕事です.

Pin_att SSGとスペアナをつないで特性を見てみると,AN-1048のデータよりは劣りますがHFでは-60dBぐらいまではほぼフラット,MAXで-80dBぐらいは落ちてる感じです.
パーツを吟味して実装も気を遣えばAN-1048どおりの特性が出せるものと思います.

このATTをリグのANT端子につないで夜間の7MHz帯の放送を受信,メータで9+60dBの信号がATTでS1~3ぐらいまで落ちます,アンテナ切り替え器で同軸を短絡しても変わらないというレベルです.
こいつをどう使おうか,いろいろと妄想しておりますHi

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コメント

そう言えば、会社辞めるときHPのF型同軸タイプ(パッシブ型)のLPFやHPF、ATT(数百M~GHz)を持って(え?)来たけど、なんにも使わんからどっか行っちゃった。

投稿: すぎやま | 2006年7月20日 (木) 22時55分

>なんにも使わんからどっか行っちゃった。

すぐ探し出して私にちょうだい.

投稿: Yamada | 2006年7月21日 (金) 08時25分

一回引越ししてるからなあ~。
一時間ほど捜しましたが、発見できたのはF型同軸タイプのDETECTOR(検波器)だけでした。
HP8471Dって型番です。これもGHzの特性があるはずだけど、こんなん要らんよね。
2個あるけど。

投稿: すぎやま | 2006年7月21日 (金) 09時50分

検波器ねー
今は要らんけど貰っときましょうかねえ
プローブに使えるかも

投稿: Yamada | 2006年7月21日 (金) 12時22分

実際、FETプローブの先につけて簡易にRFPOWERの相対値を計測するのに使ってました。

投稿: すぎやま | 2006年7月21日 (金) 12時42分

私もこのアッテネータを試してみました。
私は、2m中心なので 144MHzで、1kHz離れの
入力換算の 3次インターセプトポイントを測定しました。
減衰量を変えて測定しましたが、 最悪で+45dBm
@20dB減衰時、それ以外では+50dBm以上でした。
HFでは 少々劣化があると思います。

当初、最小減衰量を減らすために 電流を多めに流す
設定でしたが、 どうもVSWRが良くないので
オリジナルに近い定数にすると 全減衰量域で
VSWR<1.2になりました。 これはすばらしいです。

投稿: 匿名希望 | 2008年4月15日 (火) 16時03分

匿名希望さん,こんにちは

高級機でローバンドというとちょっと辛いですが
2mでは十分以上に実用になるでしょうね,
FBなATTと思います.

カソードコモンのものも手に入りましたのでいろいろ試したいと思います.
良い製作例がありましたらご紹介ください.

投稿: Yamada | 2008年4月15日 (火) 17時07分

山田さん、突然で恐縮です。
PinダイオードATTで高調波歪みや最大入力レベルのデータって取得されましたでしょうか?。
その心は、新発売のアマチュア機の内部高調波歪みが酷く、中波AM放送の2倍の周波数でS9+35dB、4倍でもS9あります。
中波AM局はアンテナ出力で+3dBmと非常に強いレベルです。
ATTはPinダイオード、プリアンプや内部ATTの切替もPinダイオードとの事です。
実は4倍は3.5MHzバンド内にあり、このままじゃ使えないので…。

投稿: 望月@JH2CLV | 2016年3月10日 (木) 17時03分

望月さん、古い記事にコメントをどうも
ごぶさたしてます、公私ともバタバタで修理工作がさっぱりすすみません。
PIN-ATTですが当時は減衰特性・アイソレーションだけ見て、ハーモニックやIMDはろくな測定環境もなくやってませんでした。
ただ、アプリケーション・ノートを見るかぎりローバンドでは厳しいだろうと思っていました。
IC-7300ですか、面白そうですが強信号特性はいまひとつなんでしょうか。
ADコンバータのオーバーロードですかね。
私も昨年からIC-7600を使い始め、なかなかよろしいと感じています。
クロックにジッタ・クリーナを入れたらどうなのかな?と妄想してます

ここのところ元気がなくATTの実験をする余裕がありません、もしご希望があれば、hpのダイオードを送りますよHi

投稿: Yamada | 2016年3月10日 (木) 21時16分

そうですその無線機です。
IC-7600とは異なり、入力のPreAmpやAttはPinダイオード切替とのことです。またAGCもPinダイオードです。
過大入力時の内部高調波(当然IMもあります)が尋常ではありません。
もっとも私のLowBand用のANTは80m長のWindomで、ローカル882KHzのAM放送を+3dBm(50Ω終端)ものレベルで出力しますが…。
それでもSメータのフルスケール範囲ですから、ちょっと何とかならないものかサービス殿へ一報してあります。
おそらくPinダイオードの制御BIASが、過大入力で揺さぶられているのではと想像していますが・・・想像です。
ツートンを入れてIMDも取りましたので近いうちに公開します。
IC-7600はかなり良い特性ですがメカニカルリレー切替です。

投稿: 望月@JH2CLV | 2016年3月16日 (水) 07時35分

望月さん

そうですか、大入力の時にたとえばセルフバイアスがかかるとか..興味深いのでメーカからの回答や実測データをワッチしたいと思います。
FPGAの内部の問題と切り分けられるのはFBと思います。

昔は小信号のスイッチングシリコンダイオードでやってたわけですからね。
BPF群の切り替えはFT-1021→FT-1000とかTS-850→TS-870のときに(入力側だけ)PINダイオードになりましたね、二次のIMD改善と理解してました。
私の850もPINダイオードに交換してありますが、やっただけでデータを取ってません、正直、実感として顕著なものはありません。
いずれにせよ、高級機のローバンドには厳しいだろうと思ってました。
高価で高性能なダイオードもあるようですが、メカニカルリレーのほうが安いですねHi

投稿: Yamada | 2016年3月16日 (水) 08時15分

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